package stark.counter.InversePoland;

import java.util.ArrayList;
import java.util.List;
import java.util.Stack;

//逆波兰计算器
public class InversePoland {
    //先定义一个逆波兰表达式
    public static void main(String[] args) {

        String expression = "10+((2+3)*4)-5";
        List<String> strings = toInfixExpressionList(expression);
        System.out.println(strings);
        List<String> strings1 = parseSuffixExpressionList(strings);
        System.out.println(strings1);
        int cal = cal(strings1);
        System.out.println(cal);

    }
    public static List<String> parseSuffixExpressionList(List<String> ls) {
        //定义两个栈
        Stack<String> s1 = new Stack<>();//符号储存栈

        List<String> s2 = new ArrayList<String>();//由于此栈只进行存储操作，故可灵活处理成List
        //遍历strings
        for (String item : ls) {
            if(item.matches("\\d+")) {
                s2.add(item);
            } else if (item.equals("(")) {
                s1.push(item);
            } else if (item.equals(")")) {
                while(!s1.peek().equals("(")) {
                    //如果是右括号 则依次弹出string1的栈顶的 ，并压入s2， ，直到遇到左括号为止，此时将这一对括号丢弃
                    s2.add(s1.pop());
                }
                s1.pop();//压出左括号
            }else {
                //若s的优先级小于等于strings1的栈顶，则将s1的运算符压入s2 然后再判断
                //编写一个关于比较优先级高低的方法
                while(s1.size() != 0 && Operation.getValue(s1.peek()) >= Operation.getValue(item) ) {
                    s2.add(s1.pop());
                }
                //再将s 压入string1栈
                s1.push(item);
            }
        }
        //将string1剩余运算符一次弹出
        while(s1.size() != 0) {
            s2.add(s1.pop());
        }

        return s2;

    }

    //放入LIst中
    public static List<String> getListStrings(String suffixExpression) {
        //将suffixExpression分割
        String[] split = suffixExpression.split(" ");
        List<String> list = new ArrayList<String>();
        for (String ele : split) {
            list.add(ele);
        }
        return list;
    }

    //完成对逆波兰表达式的计算
//    1)从左至右扫描，将3和4压入堆栈；
//            2)遇到+运算符，因此弹出4和3（4为栈顶元素，3为次顶元素），计算出3+4的值，得7，再将7入栈；
//            3)将5入栈；
//            4)接下来是x运算符，因此弹出5和7，计算出7x5=35，将35入栈；
//            5）将6入栈；
//            6)最后是-运算符，计算出35-6的值，即29，由此得出最终结果
    public static int cal(List<String> list) {
        Stack<String> stack = new Stack<>();
        //遍历list
        for (String item : list) {
            //使用正则表达式取出整数
            if (item.matches("\\d+")) {
                //匹配的是多位数 入栈
                stack.push(item);
            } else {
                //不是数就pop出两个数进行运算，再入栈
                int num2 = Integer.parseInt(stack.pop());
                int num1 = Integer.parseInt(stack.pop());
                int res = 0;
                if (item.equals("+")) {
                    res = num2 + num1;
                } else if (item.equals("-")) {
                    res = num1 - num2;
                } else if (item.equals("*")) {
                    res = num1 * num2;
                } else if (item.equals("/")) {
                    res = num1 / num2;
                } else {
                    throw new RuntimeException("运算符有误");
                }
                stack.push(res + "");

            }

        }
        //最后留在栈中的最后一个数就是结果
        return Integer.parseInt(stack.pop());
    }


    //将ExpressionList转换为中缀表达式
    // 即"1+((2+3)x4)-5" => ArrayList [1,+,(,(,2,+,3,),*,4,),-,5]
    public static List<String> toInfixExpressionList(String s) {
        //定义一个List,存放表达式 对应的内容
        List<String> strings = new ArrayList<>();
        int i = 0; //定义一个指针，用于遍历
        String str; //对多位数拼接
        char c; //对每遍历一个字符，就存放到c中
        do {
            //如果c为运算符就加入到strings中
            if ((c = s.charAt(i)) < 48 || (c = s.charAt(i)) > 57) {
                strings.add("" + c);
                i++;
            } else {
                //如果是多位数
                str = "";//对str清空，避免与上一次的数值进行拼接
                while (i < s.length() && (c = s.charAt(i)) >= 48 && (c = s.charAt(i)) <= 57){
                    str += c;
                    i++;
                }
                strings.add(str);
            }
        } while (i < s.length());
        return strings;
    }

    //编写一个类 返回运算符对应的优先级
    class Operation {
        private static int ADD = 1;
        private static int SUB = 1;
        private static int MUL = 2;
        private static int DIV = 2;

        public static int getValue(String operation) {
            int result = 0;
            switch (operation) {
                case "+":
                    result = ADD;
                    break;
                case "-":
                    result = SUB;
                    break;
                case "*":
                    result = MUL;
                    break;
                case "/":
                    result = DIV;
                    break;
                default:
                    System.out.println("不存在运算符" + operation);
                    break;
            }
            return result;
        }

    }
}


